Xylella fastidiosa is a fastidious, xylem-limited bacterium that causes a range of economically important plant diseases. Here we report the complete genome sequence of X. fastidiosa clone 9a5c, which causes citrus variegated chlorosis—a serious disease of orange trees. The genome comprises a 52.7% GC-rich 2,679,305-base-pair (bp) circular chromosome and two plasmids of 51,158 bp and 1,285 bp. We can assign putative functions to 47% of the 2,904 predicted coding regions. Efficient metabolic functions are predicted, with sugars as the principal energy and carbon source, supporting existence in the nutrient-poor xylem sap. The mechanisms associated with pathogenicity and virulence involve toxins, antibiotics and ion sequestration systems, as well as bacterium–bacterium and bacterium–host interactions mediated by a range of proteins. Orthologues of some of these proteins have only been identified in animal and human pathogens; their presence in X. fastidiosa indicates that the molecular basis for bacterial pathogenicity is both conserved and independent of host. At least 83 genes are bacteriophage-derived and include virulence-associated genes from other bacteria, providing direct evidence of phage-mediated horizontal gene transfer.

Schistosoma mansoni is the primary causative agent of schistosomiasis, which affects 200 million individuals in 74 countries. We generated 163,000 expressed-sequence tags (ESTs) from normalized cDNA libraries from six selected developmental stages of the parasite, resulting in 31,000 assembled sequences and 92% sampling of an estimated 14,000 gene complement. By analyzing automated Gene Ontology assignments, we provide a detailed view of important S. mansoni biological systems, including characterization of metazoa-specific and eukarya-conserved genes. Phylogenetic analysis suggests an early divergence from other metazoa. The data set provides insights into the molecular mechanisms of tissue organization, development, signaling, sexual dimorphism, host interactions and immune evasion and identifies novel proteins to be investigated as vaccine candidates and potential drug targets.

ABSTRACT Leptospira species colonize a significant proportion of rodent populations worldwide and produce life-threatening infections in accidental hosts, including humans. Complete genome sequencing of Leptospira interrogans serovar Copenhageni and comparative analysis with the available Leptospira interrogans serovar Lai genome reveal that despite overall genetic similarity there are significant structural differences, including a large chromosomal inversion and extensive variation in the number and distribution of insertion sequence elements. Genome sequence analysis elucidates many of the novel aspects of leptospiral physiology relating to energy metabolism, oxygen tolerance, two-component signal transduction systems, and mechanisms of pathogenesis. A broad array of transcriptional regulation proteins and two new families of afimbrial adhesins which contribute to host tissue colonization in the early steps of infection were identified. Differences in genes involved in the biosynthesis of lipopolysaccharide O side chains between the Copenhageni and Lai serovars were identified, offering an important starting point for the elucidation of the organism's complex polysaccharide surface antigens. Differences in adhesins and in lipopolysaccharide might be associated with the adaptation of serovars Copenhageni and Lai to different animal hosts. Hundreds of genes encoding surface-exposed lipoproteins and transmembrane outer membrane proteins were identified as candidates for development of vaccines for the prevention of leptospirosis.

Vaccines were initially developed on an empirical basis, relying mostly on attenuation or inactivation of pathogens. Advances in immunology, molecular biology, biochemistry, genomics, and proteomics have added new perspectives to the vaccinology field. The use of recombinant proteins allows the targeting of immune responses focused against few protective antigens. There are a variety of expression systems with different advantages, allowing the production of large quantities of proteins depending on the required characteristics. Live recombinant bacteria or viral vectors effectively stimulate the immune system as in natural infections and have intrinsic adjuvant properties. DNA vaccines, which consist of non-replicating plasmids, can induce strong long-term cellular immune responses. Prime-boost strategies combine different antigen delivery systems to broaden the immune response. In general, all of these strategies have shown advantages and disadvantages, and their use will depend on the knowledge of the mechanisms of infection of the target pathogen and of the immune response required for protection. In this review, we discuss some of the major breakthroughs that have been achieved using recombinant vaccine technologies, as well as new approaches and strategies for vaccine development, including potential shortcomings and risks.

Pertussis continues to pose a significant threat despite the availability of effective vaccines. The challenge lies in the vulnerability of infants who have not yet completed their vaccination schedule and in adolescents and adults becoming potential disease carriers.

The COVID-19 pandemic has posed a significant threat to global health systems, with extensive impacts across many sectors of society. The pandemic has been responsible for millions of deaths worldwide since its first identification in late 2019. Several actions have been taken to prevent the disease, including the unprecedented fast development and global vaccination campaigns, which were pivotal in reducing symptoms and deaths. Given the impact of the pandemic, the continuous changes of the virus, and present vaccine technologies, this review analyzes how, so far, we have met the challenge posed by the emergence of new variants and discusses how next-generation pan-coronavirus vaccines, with enhanced longevity and breadth of immune responses, may be tackled with alternative administration routes and antigen delivery platforms. By addressing these critical aspects, this review aims to contribute to the ongoing efforts to achieve long-term control of COVID-19, stimulating the discussion and work on next-generation vaccines capable of facing future waves of infection.